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摘要：随着经济水平和城市建设的迅速发展，高层建筑的多层地下室等構筑物日益增多，基坑深度越来越深，基坑壁同周围建筑物的间距也越来越小，如何在施工过程中保证基坑稳定、既有建筑物以及拟建建筑物的结构和操作人员的安全，成为工程的关键。在深基坑支护中经常应用的预应力锚杆技术，因其具有的增加岩土稳定性与强度，节约成本，保障施工安全等优点，在岩土工程中得到广泛应用。本文结合实践对预应力锚杆在深基坑支护中的应用进行了研究并分析了其工作原理与相关施工工艺。
关键词：预应力锚杆；深基坑；支护；施工工艺
在深基坑支护中预应力锚杆是其中一项关键的技术，因其具有极高的使用率，尤其是这种技术的操作与施工都十分的简便，而且工程结束后的效果突出，使得工程建设等相关部门对此项技术十分青睐。此外，将此项技术应用于岩土工程当中不仅有效的提高了岩土本身的稳定性与强度，降低了结构体的体积与结构物自重，还减少了工程材料的使用，节约成本，同时保证了施工的安全。故而，在我国因其具有的经济实用以及可靠等特点，预应力锚杆技术已得到广泛的应用。
1 预应力锚杆
预应力锚杆技术在建设工程中的应用对提高工程质量有着非常重大的意义。此项技术的相关工作原理为：与实际工程建设的需求相结合来选出具有专业性的相关施工设备，一端采用锚杆和锚具，另一端锚固在岩土体内，之后使用水泥砂浆对锚杆进行灌注，并将灌注后达到一定强度的锚杆应用到工程施工中，即对其施加预应力，以此来承受岩土压力、水压力、抗浮、抗倾覆等所产生的结构拉力，用以维护岩体或结构物的稳定。与此同时，对富水地层实施井点降水，直至地下室工程施工完成，回填周围土体结束，并通过全程的施工监控量测来监视土体及结构的稳定性，可对支护参数随时进行调整，来保证地下工程施工安全顺利。
2 预应力锚杆支护的设计
在施工开始之前为保证支护工作达到设计的要求，施工方可在原有设计的基础上二次设计，若与要求不相符，则需重新设计。此外，施工方还应充分考虑到会影响施工质量的其它因素，如锚杆的最大承受力与在压力的作用下预应力锚杆的变化等，以期发挥出锚杆的最大作用。在对预应力锚杆进行设计的过程中需要遵循以下几点设计原则。
（1）注重设置自由段。锚杆的弹性形变需大于自由段计算长度的百分之八十，还需满足小于自由段长度与0.5倍的锚固段长度之和的弹性形变计算值的要求。
（2）注浆需饱满。可承受压力的锚体主要依赖其自身杆体与土体之间的摩擦力来传载载荷的，要想与土体之间结合紧密且无缝隙产生，就需要注浆饱满。
（3）深基坑维护。在对深基坑进行维护的过程中降水事宜极为关键的一个步骤，这项工作不仅能够直接的影响到施工的质量，而且可以有效的减小工程造价，增加工程的经济效益。在施工过程中，若基坑中长时间处于水中的一些结构会产生破坏，并产生不必要的损失。在实施过程中需要严格依据相关规定要求来施行降水工作。
3 预应力锚杆支护的施工工艺及技术要点
预应力锚杆支护的施工工艺流程图为：施工准备——护壁桩施工——挖土——钻孔及护壁——锚杆制作及安装——注浆——锚索张拉及放张。
3.1 钻孔
能否科学的选择适当的钻孔施工工艺，对整体工程的质量以及锚杆的承载力产生直接的影响，在施工过程中，钻机的底部需要保持平整，并且在机器震动时无滑移与倾斜的情况发生。钻机的运转检查应该在施工前进行，以此来避免在工作中发生故障，在准备好之后钻机要深入泥浆中，此外，钻孔需连续进行。
3.2 预应力锚杆的制作和安装
在基坑支护中应用的锚杆的直径、材料、张拉、锁定值等的选择可按工程的具体要求以及相关规定。选择合适的锚夹具并根据其外径设置对中标志于锚墩钢垫中心孔的四周，将钢绞丝依据相关顺序理出并穿入锚具，并推模具使之与钢垫板的平面接触。此外，控制锚固段的长度也是影响锚杆质量的关键之一，锚杆的自由段过长，锚固段长度则会不足，致使锚固力不足；而锚索自由段不足，锚固段则会过长，对自由段土体产生拉力，加快自由段土体运动，加大土体对基坑护壁的侧压力，最终会影响边坡的稳定性。
3.3 灌注水泥浆
用风、水对钻孔进行冲洗，清除孔内的残渣和污水；将杆体慢慢推进至孔底，开始制做水灰比为0.4～0.45水泥浆；在安装锚杆完成后，立即灌注准备好的水泥浆液进行第一次注浆，直至孔口排出浆液，且充填止浆密封装置为第二次注浆作好准备。二次注浆对锚杆的施工来说极为重要，它可以提高土体对锚固段的法向应力以及土锚的承载力，否则就会使锚杆的承载能力降低。在进行二次注浆的过程中可采用底部注浆法，注浆压力为0.4MPa～0.6MPa，在锚杆反浆后才可结束注浆，并做好注浆记录。
3.4 锚杆的张拉和固定
应选择好的时机来进行预应力锚杆的张拉工作，原则上，张拉与锁定工作需在注浆结束后，在常温常压下养护28d，使水泥浆液完全固结达到最大强度值进行。为了保证锚固的有效可靠，埋置的锚固段需保持一定的深度，即在土壁稳定的坡线之下。锚杆按设计要求施工的同时还应注意以下几点：（1）锚杆张拉前必须保持承压支撑构件的面整平，并与锚杆轴线方向垂直；（2）正式张拉前，应取设计拉力的一到二成力对锚杆进行一至二次的预张拉，使锚杆各部位接触紧密，保证杆体完全平直，以清除杆体的隐蔽变形量；（3）锁定作业应严格遵守规范和设计要求，并使用专用工具来进行螺母拧紧工作。
3.5 混凝土面层的喷射
混凝土配比通常采用水泥：砂：石屑为1：2：2，并且水灰比应小于0.45。在混凝土进行喷射之前，需要对锚头与面层钢筋网片的连接进行检查，看其连接是否牢靠，还要检查面层内的钢筋网片与边壁的固定是否牢固，并保持钢筋保护层的厚度大于30mm，网格的偏差也要维持在-10～10mm之间。喷射的顺序为由下至上，喷头与受喷表面的距离应保持在0.8～1.5mm内，射流的方向应与喷射面保持垂直，避免出现在钢筋背面产生间隙的情况。喷射砼因水泥用量大，含沙量高，还加有适量的速凝剂，使在凝结期的收缩量降低，而硬化期的收缩量提高，若未控制好，喷层经常会发生规则性的收缩开裂。此外在进行下一环节的喷射工作之前，需要清除在预留施工缝接合面上的碎屑与浮浆层，并喷水保持其潮湿。
4 结束语
普通的基坑支护技术已不能满足当今深基坑支护的要求与特点，建筑单位应该采取具有针对性的技术措施，来增强技术方案的安全性以及可操作性，大力应用新的工艺、技术、材料以及设备等，来增加工艺的适应性。本文对预应力锚杆在深基坑支护中的应用进行了分析探讨，不仅在于推广新的技术，还期望能为相关工程提供参考。
参考文献：
[1]汤井华，冯程.预应力锚杆在深基坑支护中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2012（20）.
[2]刘红军，齐鑫，王秀海，等.预应力锚杆肋梁在深基坑支护中的应用[J].工程地质学报，2005，13（4）：568-572.
[3]李柏生.浅谈预应力锚杆在深基坑支护中的应用[J].建筑设计管理，2015（7）：82-84.
关键词：预应力锚杆；深基坑；支护；施工工艺
在深基坑支护中预应力锚杆是其中一项关键的技术，因其具有极高的使用率，尤其是这种技术的操作与施工都十分的简便，而且工程结束后的效果突出，使得工程建设等相关部门对此项技术十分青睐。此外，将此项技术应用于岩土工程当中不仅有效的提高了岩土本身的稳定性与强度，降低了结构体的体积与结构物自重，还减少了工程材料的使用，节约成本，同时保证了施工的安全。故而，在我国因其具有的经济实用以及可靠等特点，预应力锚杆技术已得到广泛的应用。
1 预应力锚杆
预应力锚杆技术在建设工程中的应用对提高工程质量有着非常重大的意义。此项技术的相关工作原理为：与实际工程建设的需求相结合来选出具有专业性的相关施工设备，一端采用锚杆和锚具，另一端锚固在岩土体内，之后使用水泥砂浆对锚杆进行灌注，并将灌注后达到一定强度的锚杆应用到工程施工中，即对其施加预应力，以此来承受岩土压力、水压力、抗浮、抗倾覆等所产生的结构拉力，用以维护岩体或结构物的稳定。与此同时，对富水地层实施井点降水，直至地下室工程施工完成，回填周围土体结束，并通过全程的施工监控量测来监视土体及结构的稳定性，可对支护参数随时进行调整，来保证地下工程施工安全顺利。
2 预应力锚杆支护的设计
在施工开始之前为保证支护工作达到设计的要求，施工方可在原有设计的基础上二次设计，若与要求不相符，则需重新设计。此外，施工方还应充分考虑到会影响施工质量的其它因素，如锚杆的最大承受力与在压力的作用下预应力锚杆的变化等，以期发挥出锚杆的最大作用。在对预应力锚杆进行设计的过程中需要遵循以下几点设计原则。
（1）注重设置自由段。锚杆的弹性形变需大于自由段计算长度的百分之八十，还需满足小于自由段长度与0.5倍的锚固段长度之和的弹性形变计算值的要求。
（2）注浆需饱满。可承受压力的锚体主要依赖其自身杆体与土体之间的摩擦力来传载载荷的，要想与土体之间结合紧密且无缝隙产生，就需要注浆饱满。
（3）深基坑维护。在对深基坑进行维护的过程中降水事宜极为关键的一个步骤，这项工作不仅能够直接的影响到施工的质量，而且可以有效的减小工程造价，增加工程的经济效益。在施工过程中，若基坑中长时间处于水中的一些结构会产生破坏，并产生不必要的损失。在实施过程中需要严格依据相关规定要求来施行降水工作。
3 预应力锚杆支护的施工工艺及技术要点
预应力锚杆支护的施工工艺流程图为：施工准备——护壁桩施工——挖土——钻孔及护壁——锚杆制作及安装——注浆——锚索张拉及放张。
3.1 钻孔
能否科学的选择适当的钻孔施工工艺，对整体工程的质量以及锚杆的承载力产生直接的影响，在施工过程中，钻机的底部需要保持平整，并且在机器震动时无滑移与倾斜的情况发生。钻机的运转检查应该在施工前进行，以此来避免在工作中发生故障，在准备好之后钻机要深入泥浆中，此外，钻孔需连续进行。
3.2 预应力锚杆的制作和安装
在基坑支护中应用的锚杆的直径、材料、张拉、锁定值等的选择可按工程的具体要求以及相关规定。选择合适的锚夹具并根据其外径设置对中标志于锚墩钢垫中心孔的四周，将钢绞丝依据相关顺序理出并穿入锚具，并推模具使之与钢垫板的平面接触。此外，控制锚固段的长度也是影响锚杆质量的关键之一，锚杆的自由段过长，锚固段长度则会不足，致使锚固力不足；而锚索自由段不足，锚固段则会过长，对自由段土体产生拉力，加快自由段土体运动，加大土体对基坑护壁的侧压力，最终会影响边坡的稳定性。
3.3 灌注水泥浆
用风、水对钻孔进行冲洗，清除孔内的残渣和污水；将杆体慢慢推进至孔底，开始制做水灰比为0.4～0.45水泥浆；在安装锚杆完成后，立即灌注准备好的水泥浆液进行第一次注浆，直至孔口排出浆液，且充填止浆密封装置为第二次注浆作好准备。二次注浆对锚杆的施工来说极为重要，它可以提高土体对锚固段的法向应力以及土锚的承载力，否则就会使锚杆的承载能力降低。在进行二次注浆的过程中可采用底部注浆法，注浆压力为0.4MPa～0.6MPa，在锚杆反浆后才可结束注浆，并做好注浆记录。
3.4 锚杆的张拉和固定
应选择好的时机来进行预应力锚杆的张拉工作，原则上，张拉与锁定工作需在注浆结束后，在常温常压下养护28d，使水泥浆液完全固结达到最大强度值进行。为了保证锚固的有效可靠，埋置的锚固段需保持一定的深度，即在土壁稳定的坡线之下。锚杆按设计要求施工的同时还应注意以下几点：（1）锚杆张拉前必须保持承压支撑构件的面整平，并与锚杆轴线方向垂直；（2）正式张拉前，应取设计拉力的一到二成力对锚杆进行一至二次的预张拉，使锚杆各部位接触紧密，保证杆体完全平直，以清除杆体的隐蔽变形量；（3）锁定作业应严格遵守规范和设计要求，并使用专用工具来进行螺母拧紧工作。
3.5 混凝土面层的喷射
混凝土配比通常采用水泥：砂：石屑为1：2：2，并且水灰比应小于0.45。在混凝土进行喷射之前，需要对锚头与面层钢筋网片的连接进行检查，看其连接是否牢靠，还要检查面层内的钢筋网片与边壁的固定是否牢固，并保持钢筋保护层的厚度大于30mm，网格的偏差也要维持在-10～10mm之间。喷射的顺序为由下至上，喷头与受喷表面的距离应保持在0.8～1.5mm内，射流的方向应与喷射面保持垂直，避免出现在钢筋背面产生间隙的情况。喷射砼因水泥用量大，含沙量高，还加有适量的速凝剂，使在凝结期的收缩量降低，而硬化期的收缩量提高，若未控制好，喷层经常会发生规则性的收缩开裂。此外在进行下一环节的喷射工作之前，需要清除在预留施工缝接合面上的碎屑与浮浆层，并喷水保持其潮湿。
4 结束语
普通的基坑支护技术已不能满足当今深基坑支护的要求与特点，建筑单位应该采取具有针对性的技术措施，来增强技术方案的安全性以及可操作性，大力应用新的工艺、技术、材料以及设备等，来增加工艺的适应性。本文对预应力锚杆在深基坑支护中的应用进行了分析探讨，不仅在于推广新的技术，还期望能为相关工程提供参考。
参考文献：
[1]汤井华，冯程.预应力锚杆在深基坑支护中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2012（20）.
[2]刘红军，齐鑫，王秀海，等.预应力锚杆肋梁在深基坑支护中的应用[J].工程地质学报，2005，13（4）：568-572.
[3]李柏生.浅谈预应力锚杆在深基坑支护中的应用[J].建筑设计管理，2015（7）：82-84.